JP2672267B2 - 像ブレ防止装置に適用される信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の利用分野】本発明は、像ブレを防止する像ブレ
防止装置に適用される信号処理装置に関するものであ
る。 【０００２】 【発明の背景】従来、カメラの像安定（像ブレ防止）の
ための制御装置が提案されてきている。 【０００３】これは一般にレンズ系を被制御対象とし、
該レンズ系の径方向振動に応答させてこれを径方向に移
動制御することで像ブレを補正する制御機構として構成
される場合が多い。例えば、光軸（撮影光軸、ファイン
ダー光軸）に対してカメラが傾斜する方向の振動を加速
度信号として検出し、この加速度信号を信号処理系によ
り積分して得た変位信号（又は速度信号）に依存させ
て、前記レンズ系の径方向移動制御を行なう方式のもの
として前記カメラの像安定用の制御装置が構成される。 【０００４】ここで前記像安定が必要とされるのは、所
謂手ブレ振動によってカメラが比較的低周波数で振動す
るのを補償するためであるから、この周波数帯域の振動
の補正が前記像安定に必要かつ十分な条件となる。 【０００５】ここで実際の手ブレ振動の強度分布は１〜
２Ｈｚ程度の範囲が多いが、一般的にはカット周波数付
近の位相誤差が制御誤差として影響する等の問題を考慮
して１〜１５Ｈｚ程度の周波数帯域を積分回路の積分対
象範囲とする場合が多い。したがって前記像安定のため
の制御装置特にその信号処理系は、この手ブレ振動の補
償のために１〜１５Ｈｚ程度の低周波振動を検出し、こ
れに応答したレンズ系駆動のための出力信号を出力する
ものとされるのが普通である。 【０００６】具体的には、前記周波数帯域を通過させる
ハイパスフィルター特性をもった積分回路が、前記信号
処理系の要素として用いられる場合が多い。 【０００７】ここでフィルター特性をもつ積分回路と
は、狭義の積分器自体がフィルター特性をもつ場合、あ
るいは積分器に独立したフィルター回路を接続する場合
のいずれであってもよい。 【０００８】しかしながら、上述のような広帯域通過の
フィルター特性を持つ積分回路を用いる場合には、反面
において、手ブレ振れ以外の要因により生じる信号、例
えば、パンニング等の撮影者の意図的行為でカメラに与
えられる移動操作の際に、この移動操作により生じる低
周波成分の信号がＤＣ成分として手ブレを示す信号に含
まれることとなる。 【０００９】この結果、像安定目的のための制御装置
が、対象信号である手ブレ振動の信号だけでなく対象外
の信号にも応答して、レンズ系の安定がむしろ積極的に
阻害されてしまう問題を招く難がある。 【００１０】ブレ検出手段の出力に含まれるＤＣ成分を
取り出すための構成としては、従来、コンデンサ、増幅
器等からなるローパスフィルタを用いるのが一般的であ
るが、この種のローパスフィルタコンデンサによって回
路構成が大型化するという欠点がある。 【００１１】 【発明の目的】本発明は、上述したような事情に鑑みて
なされたもので、小型な回路構成でブレ検出手段により
検出される信号に含まれるＤＣ成分を順次求めることの
できる、像ブレ防止装置に適用される信号処理装置を提
供しようとするものである。 【００１２】 【発明の概要】本発明は、上記目的を達成するために、
ブレ検出手段により検出される信号をサンプリングする
サンプリング手段と、前記サンプリング手段が複数回サ
ンプリングした信号の平均値を演算し、該平均値から前
記ブレ検出手段により検出される信号のＤＣ成分を求め
ると共に、前記サンプリング手段がサンプリングする信
号を順次入力し、前記平均値を繰り返し演算する演算手
段とを有するものである。 【００１３】 【発明の実施例】本発明の実施例の概要は、カメラの手
ブレ振動に相応して得られる加速度信号を速度信号に積
分する積分回路と、該積分回路からの速度信号を所定時
間に渡る移動時間平均値として連続的に算出する移動平
均算出手段とを設け、この移動平均算出手段で得られる
信号をカメラの像ブレ補償に利用するようにしたところ
にある。 【００１４】上記移動平均算出手段で得られた信号の利
用の態様としては、上記積分回路および移動平均算出手
段からの各信号の差分を検出する差分検出手段を設け、
該差分検出手段の出力をカメラの像ブレ補償信号として
出力する場合、あるいは、移動平均算出手段で算出した
移動時間平均値と予め定めたしきい値を比較して上記積
分回路，移動平均算出手段をリセットさせる場合を例示
することができる。 【００１５】本発明において対象とされる積分回路は一
つであってもよいし、二以上のものであつてもよい。二
以上の場合はこれら積分回路のフィルター特性のローカ
ット周波数が差をもつように構成される。例えば二つの
積分回路を例にしていえば、一つの積分回路のもつロー
カット周波数に対し他の積分回路のローカット周波数が
異なる値に設定される。 【００１６】上記フィルター特性をもつ積分回路として
は、該積分回路を構成する狭義の積分器自体がフィルタ
ー特性をもつものであつてもよいし、また狭義の積分器
とは独立しているフィルター回路を接続した構成のもの
であつてもよい。フィルターはその時定数差の同一タイ
プフィルターであつてもよいし、利得カットオフという
より位相誤差小の領域差のあるすなわちタイプの異なる
ものであつてもよい。 【００１７】上記移動時間平均算出手段は、手ブレ振動
を示すものとして加速度センサー等により検出され積分
回路に入力されている信号（全体制御回路への入力信
号）に、カメラの取扱い上から本来手ブレ振動補償の対
象ではない低周波成分，ＤＣ成分が入り込でくる場合
に、このことに由来して生ずることのある不都合を解消
するために用いられるものである。そして本発明におい
て特に問題とされるのは、パンニング等の撮影者の意図
的行為等でカメラに与えられる移動操作等の際に、この
移動操作由来の信号が上記手ブレ振動の信号に重畳する
場合の問題である。したがつて、上記本発明において用
いらる移動時間平均算出手段は、上記重畳する移動操作
時等由来の信号を都合よく検出できるものとして構成さ
れる。 【００１８】移動時間平均を算出するための基準とする
所要時間は、精度の高い信号とするためには出来るだけ
長い時間に依存したものとすることがよいのは当然であ
るが、カメラの像安定制御のための制御装置に適用する
場合には、次の条件１）手ブレ振動の周波数が上記の如
く概ね１〜２Ｈｚ近辺に高い強度分布をもつこと、２）
したがって必要以上の長時間に渡る移動時間平均を求め
るのは回路構成等の負担を増大させて好ましくないこ
と、等々の点から適宜設計的に選択して決定されるが、
一般的には１秒以上の時間であることを条件として、通
常１〜５秒程度、好ましくは１〜З秒程度の範囲で選択
されるのがよい。 【００１９】上記移動時間平均算出手段として具体的に
は、例えば、後述のアナログ演算による平均又は速度信
号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号による数値演算でも
よい。 【００２０】上記リセット信号によってリセットされた
積分回路は所期状態に復帰されて再び手ブレ振動の積分
を行なう。 【００２１】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。 【００２２】図５は本発明が適用されるカメラの像安定
制御装置の構成概要一例を示すものである。本例は加速
度信号に基ずいて、レンズ系振動の補償のための積分速
度信号を検出する装置として構成された場合の例のもの
である。 【００２３】図において、１はカメラの光軸に対する傾
斜する方向の振動を検出する加速度センサーであり、こ
の加速度センサーからの出力は信号処理回路２を通して
速度信号に積分され、レンズ系４を径方向に移動制御さ
せるアクチュエータ３に入力される。これによってレン
ズ系４はカメラの前記振動とは反対方向に駆動され、該
レンズ系を通した像の安定が図られる。 【００２４】図１は、前記図５の信号処理回路２として
構成された本発明適用の制御回路を示しており、全体と
しては、前記加速度信号を入力端子に受け、これを積分
した速度信号を出力端子６から出力する信号処理系をな
している。 【００２５】この図１に示された制御回路は、大別する
と次の４つの構成部分からなっている。 【００２６】第一の構成部分は、高周波側の異常信号の
入力時における誤動作防止のためのハイパスフィルタ１
６、ウインドウコンパレータ１７を含む。 【００２７】その第二の構成部分は、入力加速度信号積
分のための複数の積分回路１９〜２３を含む。 【００２８】第三の構成部分は、前記積分回路１９〜２
３からの出力のモニターおよび信号選択のためのスイッ
チ４０〜４３、ウインドウコンパレータ４４〜４７を含
む。 【００２９】第四の構成部分は、低周波側の対象外信号
を除去するための移動平均器５２を含む。 【００３０】まず図１の制御回路における第一の構成部
分について説明する。 【００３１】この第一の構成部分は入力端子５とオアゲ
ート１８の間に並列に接続されたウインドウコンパレー
タ７、およびハイパスフィルタ１６、ウインドウコンパ
レータ１７からなっている。 【００３２】ここで７のウインドウコンパレータは、過
大な加速度入力（例えばカメラの持ち上げ、持ち替え、
電源投入等）があった時に積分値の飽和を防ぎかつその
ショック後の回路の回復を図るために、オアゲート１８
を介してリセット信号を出力する第１のリセット信号出
力回路として構成されたものである。 【００３３】ハイパスフィルター１６とウインドウコン
パレータ１７との組合せ回路は、オアゲート１８を介し
リセット信号を出力する本例の第２のリセット信号出力
回路を構成している。これは電源投入時等の極端な状態
変化やパンニングによるカメラの方向転換等の行為を、
ウインドウコンパレータ７単独よりも厳密にピックアッ
プして全体回路の誤動作を防ぐようにするためのもので
ある。 【００３４】前記の第１あるいは第２のリセット信号出
力回路を構成するウインドウコンパレータ７，１７の具
体的構成一例は図２に示される。 【００３５】すなわち、入力端子８に入力信号を受け、
この入力信号が正に過大である場合、抵抗９，１０によ
って予め設定されている一定値との比較により比較器１
１が前記入力信号の過大を検出することで該比較器１１
が「Ｈｉ」信号を出力し、オアゲート１２出力すなわち
リセット信号を「Ｈｉ」にする。また負に過大な場合は
抵抗１３，１４と比較器１５によって、前記オアゲート
１２出力すなわちリセット信号出力を「Ｈｉ」にする。 【００３６】本例のハイパスフィルター１６は例えば５
Ｈｚ以上のハイパスフィルター特性をもつものとして構
成される。これは一般のカメラの手ブレ振動は１〜１０
Ｈｚ程度にあるといっても実際的なその強度分布は１〜
２Ｈｚが多いため、前記ハイパスフィルターにより該１
〜２Ｈｚ程度の範囲を除き、これ以上の周波数で、電源
投入時等の極端な状態変化やパンニングによるカメラの
方向転換等の行為の初めあるいは終りに生ずるであろう
過大な加速度信号の入力があった時に、これをウインド
ウコンパレータ１７で検出し、前記リセット信号出力を
「Ｈｉ」にするためである。 【００３７】上記により出力されたリセット信号は後述
する複数の積分器のそれぞれに入力され、これら積分回
路をリセット（初期状態に復帰）させる。なお上記リセ
ット信号は積分回路のリセットのためだけでなく他の用
途に利用してもよい。例えば本例においては上記リセッ
ト信号を後述するモニター回路、出力信号選択回路、移
動平均器のリセットのための信号としても利用するよう
にされている。 【００３８】第二の構成部分は積分回路１９〜２３によ
り構成されている。 【００３９】この五つの積分回路１９〜２３は、ローカ
ット周波数が順次段階的に異なって与えられているフィ
ルター特性をもつものの組合せをなしている。すなわち
定常状態における各積分回路のローカット周波数は、積
分回路１９は２Ｈｚ、積分回路２０は１Ｈｚ、積分回路
２１は０．５Ｈｚ、積分回路２２は０．１Ｈｚ、積分回
路２３は０．０１Ｈｚである。 【００４０】なおこれらの積分回路は、立上り時の安定
に長時間を要する傾向にあるからこれを出来るだけ抑制
する目的から、本例では各積分回路の立上りの際にその
時定数を切換る方式の構成をとっている。例えば積分回
路２２は初期の８秒間の間はローカット周波数が０．５
Ｈｚ以下０ｄＢ／ｓｅｃの積分回路として働いて位相誤
差を押えながら初期エラーの早期減衰を行ない、その後
前記定常状態の積分回路として働くようにされている。
同様に積分回路１９は初期１秒間３Ｈｚ、積分回路２０
は初期２秒間２Ｈｚ、積分回路２１は初期４秒間１Ｈ
ｚ、積分回路２３は初期１５秒間０．１Ｈｚのローカッ
トフィルタとして初期エラーの早期減衰を行ない、その
後定常状態に移行される。 【００４１】図３は本例の前記積分回路の構成概要例を
示しており、演算増幅器２４、コンデンサ２５による積
分器に長時定数用抵抗２６を組合せ、入力側に抵抗２７
を接続して構成されている。入力端子３０からの入力加
速度信号は該積分回路によって積分され速度信号として
出力端子３１より出力される。 【００４２】図３中の符号３２はリセット信号入力端子
を示しており、前述したオアゲート１８からのリセット
信号が伝えられた時にスイッチ３４をオンにして積分回
路をクリアーし、リセット終了から再たび積分を行なわ
せるようになっている。なお本例では、リセット信号の
フォールダウン（Ｆａｌｌ−ｄｏｗｎ）によって単安定
マルチバイブレータ３５を所定時間（例えば０秒間）発
振させ、そのＱからの「Ｈｉ」パルスで積分回路のスイ
ッチ３９をオン、オフさせることで抵抗２８を働かせ、
積分回路２２の例では０．５Ｈｚの短時定数積分を実現
するようにしている。又この積分回路２２は８秒以降に
ついては定常動作状態となる（他の積分回路も定常動作
状態となるに要する時間と長短時定数が異なる他は同
様）ため、この定常動作状態への移行時に図３の端子３
７から信号（以下定常状態移行信号という）を出力させ
る。すなわち前記単安定マルチバイブレータ３５のＱ出
力と、リセット信号の双方がオフとなった時にノアゲー
ト３６から前記端子３７の定常状態移行信号を出力させ
るようにしている。 【００４３】なお図３における符号３８で示したウイン
ドウコンパレータは、予め定めた値との比較によって積
分回路の積分飽和を検出し、該飽和時にはオアゲート３
３を介してリセット動作を行なわせるようになってい
る。したがってこのウインドウコンパレータ３８は第３
のリセット信号出力回路を構成するものである。 【００４４】図１に戻って説明すると、本例において前
記の如く設けられた複数の積分回路１９〜２３は、ロー
カット周波数が異なるフィルター特性をもつように設定
されている各々の時定数の故に、定常動作状態となるに
は長時定数側の積分回路の方が順次長い時間を必要とす
ることになる。そこで本例においては、積分回路の立上
り時（電源オン時、リセット終了時）には高周波数帯域
の防振のみを可能とし、次いで各積分回路の定常状態へ
の移行に合せ、補償帯域をより低周波数側に広げている
積分器へ順次切換え移行させる方式としている。 【００４５】本例におけるこのための構成は、図３にお
いて定常状態移行終了時に出力される各積分回路の端子
３７から出力される定常状態移行信号により、図１中に
示しているスイッチ４０〜４３を順次に切換えすること
で行なわせる構成として与えられている。 【００４６】すなわち、本例装置の立上り時から２秒後
に積分回路２０から出力される定常状態移行信号により
スイッチ４０を切換え、積分回路１９からの出力を出力
端子６に出力している初期状態を、積分回路２０からの
出力を出力端子６に出力する状態に移行させ、同様に順
次出力の移行が行なわれて前記制御が実現される。 【００４７】次に、本例の制御回路の第三の構成部分す
なわち前記各積分回路１９〜２３の積分出力の差分をモ
ニターするモニター回路、および該差分に応じて前記い
ずれかの積分回路の積分出力を選択して出力する出力信
号選択回路について説明する。 【００４８】本例のこのモニター回路および出力信号選
択回路は、図１のスイッチ４０〜４３、差動ウインドウ
コンパレータ４４〜４７によって構成されている。 【００４９】本例においては、カメラの手ブレ振動に対
して像安定を図るために、一つには高精度制御を目的と
して、位相誤差の除去に適した手ブレ振動の周波数帯域
（例えば１〜１５Ｈｚに比べて十分広い周波数帯域を
（例えば０．０１Ｈｚ〜）カバーしたフィルター特性を
有する積分回路を準備している特徴がある。しかしこの
ようなフィルター特性を有する積分回路のみを単純に用
いた場合には、本来像ブレ防止のための補償は不要な手
ブレ振動以外の要因に基ずく加速度信号（例えば０．０
１〜１Ｈｚ）が混入し、この混入による弊害を招くこと
がある。この場合、長時定数の積分回路ほど手ブレ振動
以外の信号に応答してこれを積分してしまう。 【００５０】そこでその弊害の除去を考慮しつつ前記長
時定数積分回路の適当な使用を調整、実現することが望
まれる。なお上記のような高精度制御の実現と、対象外
信号の混入防止との二律背反的な要求を細かく調整する
には、ローカット周波数の異なる積分回路を出来るだけ
数多く設けることが実施態様上好ましい。 【００５１】以上の観点から構成された本例における信
号選択回路の一部をなす前記差動ウインドウコンパレー
タ４４〜４７は、例えばこのうちの差動ウインドウコン
パレータ４７を例にして説明すれば次のように動作する
べく構成されている。 【００５２】いまこの差動ウインドウコンパレータ４７
に積分回路２２および２３の出力が入力されているとす
る。この場合、本例の制御回路全体の出力端子６からの
出力信号は積分回路２３からの積分出力となる。 【００５３】ここで０．２５Ｈｚ〜０．０１Ｈｚの周波
数を含む信号が入力端子５から入力されたとすると、こ
の入力信号に応答して出力される積分回路２２と積分回
路２３の出力は、ローカット周波数が前者は０．１Ｈｚ
であり後者は０．０１であることから前記０．２５Ｈｚ
〜０．０１Ｈｚの周波数に対する応答性の相違から相当
する差分を生ずる。このようなことは特にパルス状の入
力があった時にその低周波成分において目立つ。すなわ
ち前者は１０秒、後者は１００秒以上に渡って過去入力
の成分を保持するように働く。このように長時間の履歴
は使い勝手の悪さとなる。 【００５４】ここでこの差分が予め定められている「し
きい値」を超えたことを前記差動ウインドウコンパレー
タ４７が検出することで、該差動ウインドウコンパレー
タ４７はオアゲート４７への出力を生じ、前記積分回路
２３をリセットする。 【００５５】上記差動ウインドウコンパレータの構成一
例は４７を例とすれば例えば図６に示される。 【００５６】すなわち差動増幅器８０で２つの信号（積
分回路２２と２３からの信号）の差分を出し、この差を
ウインドウコンパレータ８１で判別して上記２信号の差
が予め定めた設定値（しきい値）を超えた時に出力を生
ずる。 【００５７】なお本例における図６中の抵抗８２、コン
デンサ８３は、検出に時定数をもたせるために設けられ
たものであり、（定常的）偏差を検出することに有効で
これにより例えば２信号が高周波又は短時間で差があっ
ても検知しないようにしている。 【００５８】前記「しきい値」は、制御回路の全体にお
いて使用する積分回路の数、フィルター特性等々に応じ
て適宜設定して与えられる。 【００５９】これによりスイッチ４３は初期状態（図示
する状態）となり、全体制御回路の出力端子６からの積
分出力信号は積分回路２２からの出力信号に切換えられ
る。そして二つの積分回路の出力のモニターは、今度は
差動ウインドウコンパレータ４６において積分２１およ
び２２に対して行なわれることになる。このようにし
て、差動ウインドウコンパレータ４４〜４７は、スイッ
チ４０〜４３の切換え状態と関係して対応する積分回路
の出力信号をモニターし、必要に応じて（入力される信
号状態に応じて）差分を生ずる二つの積分回路の出力状
態から対応する積分回路のリセットをオアゲート４８〜
５１を通して行なうこととなる。 【００６０】なお、前記した差動ウインドウコンパレー
タ４４〜４７は、例えば１秒程度の時定数をもたせるこ
とで動作安定を図るようにしておくことが好ましい。 【００６１】次に本例制御回路の第四の構成部分、すな
わちカメラのパンニング動作等に応答するような不適当
な制御を排除するための本発明の特徴的部分である信号
処理系について説明する。 【００６２】この信号処理系の具体的目的は上記した通
り次のことにある。 【００６３】例えば、カメラのパンニング時には、上記
像ブレ安定制御装置に入力される信号には像ブレ安定の
ために上記制御装置が補償応答すべきでない「対象外信
号」（移動状態を示す信号＝意図的パンニング操作信
号）を含むことになる。このような信号入力時には該
「対象外信号」を除去して像ブレ安定の制御を好ましく
実現することが好ましい。 【００６４】本例におけるこのための回路は、図１の移
動平均器５２、差動増幅器５３およびスイッチ５５によ
り構成されている。 【００６５】スイッチ５５は図１のモードにある場合は
積分出力を端子６からそのまま出力するが、移動平均器
５２が適正に動作している場合には、該スイッチ５５は
ライン５４（端子５８）の信号により差動増幅器５３か
らの出力を端子６より出力するモードに切換えられるよ
うに構成されている。 【００６６】本例における移動平均器５２の詳細概要は
図４に示される。 【００６７】この移動平均器５２は、まずリセット端子
５６へのリセット信号の入力によりフリップフロップ回
路（以下ＦＦと略称する）５７をリセットして端子５８
の出力を「Ｌｏ」にすると共に、アナログシフトレジス
タ５９，６０のリセットおよびカウンタ６１のリセット
を行なう。これにより該移動平均器５２はクリアされた
初期状態となる。 【００６８】この状態以降の当該移動平均器５２に、入
力端子６２から入力（この入力端子の入力は、前記信号
出力選択回路から選択出力される積分回路１９〜２３の
いずれかからの積分出力である）があると、この入力
は、発振器６３からのクロックパルスに同期して順次上
記アナログシフトレジスタ５９にシリアル−イン（ｓｅ
ｒｉａｌ−ｉｎ）され、また同時に、もう一つのアナロ
グシフトレジスタ６０には、基準信号が端子７２からク
ロックパルスに同期してシリアル−イン（ｓｅｒｉａｌ
−ｉｎ）される。なお、本例においてのこのアナログシ
フトレジスタ６０は、後段の割算器６８と協働して積分
加算値を正規化するために用いられるものである。すな
わち後述するように加算器６７を介して加算時間値信号
を出力することで、定常状態での移動平均の算出だけで
なく、該移動平均器５２の立上り初期の略移動平均の算
出についても都合よく行なえる特徴的構成をもったもの
とされている。 【００６９】上記一対のアナログシフトレジスタ５９，
６０において、入力された信号はクロックパルスの入力
毎に順次入力、シフト、更新され、入力端子６２からシ
リアル−インされた時系列信号が抵抗ネットワーク６
４，６５により並列情報に展開されてパラレル−アウト
（ｐａｒａｌｌｅｌ ｏｕｔ）されることになる。 【００７０】そしてこのパラレル−アウト信号は抵抗ネ
ットワーク６４，６５を介して所定の利得で加算器６
６，６７に入力され、次いで割算器６８において、移動
加算値（加算器６６からの入力）を加算時間値（加算器
６７からの入力）で正規化し、最終的に移動平均器の出
力信号として出力することになる。 【００７１】上記移動平均の一例を示すと、例えば１秒
の移動平均を必要とする場合、０〜０．７秒間に対応し
たアナログシフトレジスタ５９からのパラレル−アウト
信号を利得１で、また０．７〜１．２秒間に対応した同
信号は順次減衰する割合でそれぞれ加算器６６，６７に
入力させ、前記加算および正規化を行なうことで１秒間
の移動平均信号を得ることができる。 【００７２】振動成分は１５Ｈｚまでとしているのでサ
ンプルレート（Ｓａｎｐｌｅ Ｒａｔｅ）は３０Ｈｚぐ
らいが適当で、この場合クロックパルスは３０Ｈｚ、シ
フトレジスタは１．２秒分として（３０×１．２＝）３
６段（Ｓｔａｇｅ）となる。 【００７３】なおまた上述の如く、本例の移動平均器５
２はアナログシフトレジスタ６０により加算時間値を作
り出しているために、その立上りの初期の前記所定の移
動平均のための時間に至る前から、相応する時間の移動
平均信号（略移動平均信号というものとする）を出力で
きるという特徴もある。 【００７４】図４におけるフリップフロップ回路（Ｆ
Ｆ）５７は、上記スイッチ５５を切換え動作させる信号
をライン５４（端子５８）に出力するためのものであ
り、本例では上記発振器６３からのクロックパルスをカ
ウンタ６１で（クロックパルスを３０Ｈｚとして（３０
×０．８＝）２４を）計数し、例えば本例では上記１秒
の移動平均を求めるタイプの移動平均器５２のためには
０．８秒の時点でＦＦ５７をセットし、スイッチ５５を
切換えさせるように構成されている。 【００７５】以上の構成をなす移動平均器５２から出力
される信号は図１の差動増幅器５３に入力され、この差
動増幅器５３においては、積分器からの積分出力との差
すなわちＡＣ成分（振動成分）を出力することになり、
上記スイッチ５５が切換えられている場合には該ＡＣ成
分が端子６から出力される。なお上記のように０．８秒
のカウンタ計数時点でスイッチ５５を切換える場合に
は、上記略移動平均信号が０．８秒以降出力されること
になる。 【００７６】以上のような移動平均器を用いた本例にお
いては、積分回路全体は、実質的にＡＣ速度成分のみを
像安定のための補償信号として出力できることとなり、
極端には図７（ｃ）に示すように一般の時定数フィルタ
ーより折り返しサイドバンド（ｓｉｄｅ ｂａｎｄ）有
するが、有効バンド外の周波数（逆数としての時間領域
で言えば１秒前以前の履歴）の排除化に優れた利得特性
の補償信号を作り出すことが出来るという特徴が得られ
る。特に本例においては、上記抵抗ネットワーク６４，
６５により一部減衰利得（上記例では０．７〜１．２の
範囲）をもった移動平均を作るようにしているため、折
り返しサイドバンドを減少できる特徴もあ。 【００７７】本例で用いられている移動平均器におい
て、０〜０．７秒間の信号を利得１で、また０．７〜
１．２秒間に対応した同信号は順次減衰する割合で加算
器に入力させるようにしている理由は次のことによる。 【００７８】本例で用いられる移動平均器は、定性的に
は一定時間の平均を出力するものであるが、その一定時
間近くでの信号が入力されるか否かによって平均値の精
度は大きく異なることになる（例えば上記１秒間平均な
らば、その１秒近くの信号が０．９９秒前であったか
１．０１秒前であったかで平均値精度は異なる）。この
問題は本例のようにカメラの手ブレ振動の検出に影響す
る移動成分の平均的傾向を取り出す場合、特に比較的短
時間の移動平均として取り出した場合には好ましくな
い。 【００７９】また上記移動平均器を単純な１秒間平均の
もの（図７（ｄ）参照）として構成すると、これは定量
的には図７（ｃ）に示されるような周波数特性を有する
問題がある。すなわち１Ｈｚをナイキスト周波数とする
特定周波数毎に利得が急に変る傾向があり、その周波数
近くの入力に対し出力が極端に変化する。 【００８０】ここで上記移動平均器を、例えば図７
（ｂ）に示す様に０．７５秒〜１．２５秒の範囲で減衰
する方式のものとすると、図７（ａ）に示す如く１秒平
均の平均精度を高め又特定周波数毎の利得の極端な変化
を抑制した対周波数の減衰がなめらかなフィルター特性
を持つ移動平均器とすることができる。 【００８１】そこで本例においては上記のような減衰特
性を有する移動平均器を用いることとしたのである。ま
た上記のように０．７秒から減衰特性をもたせることで
リセット後、０．８秒後から約１．２Ｈｚのフィルター
として、１秒後から約１Ｈｚのフィルターとして、１．
２秒後から０．８Ｈｚのフィルターとして上述のような
対周波数、対時間に対しなめらかなフィルターが実現で
きることとなる。すなわち本例の移動平均器はフィルタ
ー特性、対時間特性がなめらかであり、また１秒間また
ずに０．８秒から出力を有効とできるという特徴を有す
る。 【００８２】図１において、上記移動平均器５２と関連
して設けられているウインドウコンパレータ６９は、こ
の移動平均器５２からの出力（図４の割算器６８からの
出力）が異常に大きなＤＣ成分を含む場合に、オアゲー
ト５１を介し対応する長時定数積分器２３をリセットす
るためのものである。 【００８３】つまりこのような出力が異常に大きなＤＣ
成分を含む場合は、例えばパンニング等の動作に由来す
る情報が入力端子５に入った場合であるから、このよう
な情報を積分出力の内に入れ込んでしまい長く履歴を留
めている長時定数積分器２３をリセットすることで、カ
メラの手ブレ振動の補償目的に関係しない信号の生成を
防ぐようにしているのである。なお本例では同時にオア
ゲート７０を介して当該移動平均器５２もリセットし、
短時定数での制御ができるようにしている。 【００８４】以上述べた本実施例においては、カメラの
手ブレに由来した振動加速度を速度に積分して像安定の
ためのレンズ系の移動制御用補償信号（速度信号）を出
力する場合に、実質的に手ブレの振動に由来する信号の
みが入力されている時は高精度な像安定制御が実現さ
れ、他方手ブレ振動以外の対象外信号が混入する時に
は、かかる混入信号による不都合な制御動作を生ずるこ
とがないようにできるという特徴が得られる効果があ
る。 【００８５】なお本発明は上記実施例の構成に限定され
るものでないことは言うまでもなく、例えば、上述して
いるウインドウコンパレータあるいはハイパスフィルタ
については一定程度の時定数をもつ特性のものとするの
が好ましい場合がある。 【００８６】また上記実施例において用いられる積分回
路は、その短長時定数の変更は設計的に適宜の値とする
ことができるものであり、したがって短時間安定。長時
間安定のバランスの選択によって狭帯域通過のフィルタ
ー特性を持つ積分回路を用いることもできる。 【００８７】また上記実施例において用いている本発明
の移動平均器は、スイッチ４０〜４３に連動させること
で多系列、多時定数の組合せのものとすることもまたで
きるし、該移動平均器により異常信号の入力が検出され
た場合に所定の積分回路をリセットする他、積分器オフ
セット補正として、積分器のオペアンプに対し、非反転
入力端子の電圧として又は非反転入力端子への電流とし
てフィードバックする形で補助入力的にＤＣ成分を加減
算するように構成してもよい。 【００８８】２階積分器あるいは積分器を２段とする構
成でも、リセット系、多種フィルターの選択による考え
方は同じであり設計上どちらにしてもよいし、両者に分
担させるようにしてもよい。 【００８９】なお、上述した実施例において、加速度セ
ンサー１が本発明のブレ検出手段に、入力端子６２、発
振器６３が本発明のサンプリング手段に、アナログシフ
トレジスタ５９、抵抗ネットワーク６４、加算器６６、
割算器６８が本発明の演算手段にそれぞれ相当する。 【００９０】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、小
型な回路構成でブレ検出手段により検出される信号に含
まれるＤＣ成分を順次求めることのできる、像ブレ防止
装置に適用される信号処理装置を提供することができ
る。 また、ローパスフィルタにおけるコンデンサによる
電荷漏れが生じることがな く、それによってローパスフ
ィルタの出力値が不安定なものとなるということがな
く、安定した信号処理を行うことができる。 さらに、ロ
ーパスフィルタに含まれる増幅器自体が固有のＤＣ成分
を有することにより、ローパスフィルタの出力がこの固
有のＤＣ成分を含み、ブレ信号のＤＣ成分のみを正確に
検出できない場合が考えられるが、本願発明の構成によ
れば、そのような欠点も解消される。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明よりなるカメラの振動検出装置の構成概
要一例を示す図、 【図２】ウインドウコンパレータの具体的一例を示す
図、 【図３】時定数切換積分器の具体的一例を示す図、 【図４】移動平均器を示すブロック図、 【図５】本発明装置が適用されるカメラの像ブレ防止装
置の構成概要一例を示す図、 【図６】差作動ウインドウコンパレータの具体的構成一
例を示す図、 【図７】（ａ）〜（ｄ）は本例における移動平均器の対
周波数特性について説明するための図。 【符号の説明】 １…加速度センサー ２…信号処理回
路 ３…アクチュエータ ４…結像レンズ ５…入力端子 ６…出力端子 ７…ウインドウコンパレータ ８…入力端子 ９，１０…抵抗 １１…比較器 １２…オアゲート １３，１４…抵
抗 １５…比較器 １６…ハイパス
フィルタ １７…ウインドウコンパレータ １８…オアゲー
ト １９〜２３…積分回路 ２４…演算増幅
器 ２５…コンデンサ ２６…長時定数
用抵抗 ２７，２８…抵抗 ３０…入力端子 ３１…出力端子 ３２…リセット
入力端子 ３３…オアゲート ３４…スイッチ ３５…無安定マルチバイブレータ ３６…ノアゲー
ト ３７…出力端子 ３８…ウインド
ウコンパレータ ３９…スイッチ ４０〜４３…ス
イッチ ４４〜４７…差動ウインドウコンパレータ ４８〜５１…オアゲート ５２…移動平均
器 ５３…差動増幅器 ５４…ライン ５５…スイッチ ５６…リセット
端子 ５７…リセットフリップフロップ（ＦＦ） ５８…端子 ５９，６０…アナログシフトレジスタ ６１…カウンタ ６２…入力端子 ６３…発振器 ６４，６５…抵
抗ネットワーク ６６，６７…加算器 ６８…割算器 ６９…ウインドウコンパレータ ７０…オアゲー
ト ８０…差動増幅器 ８１…ウインド
ウコンパレータ ８２…抵抗 ８３…コンデン
サ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西一樹 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 川端 隆 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【１】 ブレ検出手段により検出される信号をサンプリ
   ングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段が
   複数回サンプリングした信号の平均値を演算し、該平均
   値から前記ブレ検出手段により検出される信号のＤＣ成
   分を求めると共に、前記サンプリング手段がサンプリン
   グする信号を順次入力し、前記平均値を繰り返し演算す
   る演算手段とを有することを特徴とする像ブレ防止装置
   に適用される信号処理装置。